在平面直角坐标系xOy中,已知双曲线C1:2x2-y2=1.
(1)过C1的左顶点引C1的一条渐近线的平行线,求该直线与另一条渐近线及x轴围成的三角形的面积;
(2)设斜率为1的直线l交C1于P、Q两点,若l与圆x2+y2=1相切,求证:OP⊥OQ;
(3)设椭圆C2:4x2+y2=1,若M、N分别是C1、C2上的动点,且OM⊥ON,求证:O到直线MN的距离是定值.
(1)双曲线C1:-=1左顶点A(-,0),
渐近线方程为:y=±x.
过A与渐近线y=x平行的直线方程为y=(x+),即y=x+1,
所以,解得.
所以所求三角形的面积为S=|OA||y|=.
(2)设直线PQ的方程为y=kx+b,
因直线PQ与已知圆相切,故=1,
即b2=2,由,
得x2-2bx-b2-1=0,
设P(x1,y1),Q(x2,y2),则,
又y1y2=(x1+b)(x2+b).
所以•=x1x2+y1y2=2x1x2+b(x1+x2)+b2
=2(-1-b2)+2b2+b2
=b2-2=0.
故PO⊥OQ.
(3)当直线ON垂直x轴时,|ON|=1,|OM|=,则O到直线MN的距离为.
当直线ON不垂直x轴时,设直线ON的方程为:y=kx,(显然|k|>),
则直线OM的方程为y=-x,由
=1得,
所以|ON|2=.
同理|OM|2=,
设O到直线MN的距离为d,
因为(|OM|2+|ON|2)d2=|OM|2|ON|2,
所以=+==3,
即d=.
综上,O到直线MN的距离是定值.